DE1765954A1

DE1765954A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von drehstromgespeisten Elektro-Lichtbogenoefen,insbesondere fuer die Stahlherstellung

Info

Publication number: DE1765954A1
Application number: DE19681765954
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl-Ing Jellinghaus
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1968-08-14
Filing date: 1968-08-14
Publication date: 1972-11-09
Also published as: GB1249258A; SE366455B; DE1765954B2; DE1765954C3; FR2015650A1

Description

Fried. Krupp Hüttenwerke IJ. August 1968

Bo chum

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von drehstromgespeisten Elektro-Lichtbogenö&en, insbesondere für die Stahlherstellung '

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von drehstromgespeisten Elektrolichtbogenofen, insbesondere für die Stahlherstellung und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei bekannten Lichtbogenöfen, die für die Stahlherstellung kippbar sind, liegen die elektrischen Zuleitungen für drei im Dreieck angeordnete Elektroden an einer Seite des Ofens. Aufgrund dieser Anordnung haben die Zuleitungen unterschiedliche Impedanzen, die einen ungleichmäßigen Abbrand der Elektroden und der Ausmauerung des Ofens bewirken. Ferner werden im Betrieb die Zuleitungen durch die automatische Nachstellung der Elektroden in Abhängigkeit von deren Abbrand in ihrer Lage verändert, was ebenfalls eine Veränderung der Impedanzen zur Folge hat.

Zur Verminderung dieses durch unterschiedliche Impedanzen bedingten ungleichmäßigen Verschleißes, der als scharfe Phase bezeichnet wird, ist bereits vorgeschlagen worden, die Lichtbogenleistungen der einzelnen Elektroden unterschiedlich einzustellen. Bei einem anderen Vorschlag zur Verminderung des ungleichmäßigen Verschleißes sind drei nebeneinander angeordnete Einphasentransformatoren ver-

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wendet worden. Mit beiden bekannten Vorrichtungen sind jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt worden.

Zufriedenstellende Ergebnisse bezüglich des gleichmäßigen Abbrandes der Elektroden und der Ausmauerung der öfen sind lediglich bei nichtkippbaren Lichtbogenofen, die für Ferrolegierungenverwendet werden, mit im Dreieck um den Ofen herum angeordneten Einphasentransformatoren erzielt worden, Eine solche Anordnung ist jedoch für Elektro-Lichtbogenöfen, die für die Stahlherstellung eingesetzt werden sollen, nicht geeignet, da die Einphasentransformatoren wegen ihrer Dreiecksanordnung um den Ofen herum das Kippen der öfen behindern oder sogar unmöglich machen.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb von drehstromgespeisten Elektro-Lichtbogenöfen zu schaffen, mit dem ein gleichmäßiger Abbrand der Elektroden und ein gleichmäßiger Verschleiß der Ausmauerung der Lichtbogenöfen erzielt werden kann. Die Lichtbogenöfen sollen insbesondere für die Stahlherstellung verwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuleitungsimpedanzen der Elektroden untereinander gleich gehalten werden. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Verschleiß sowohl der Elektroden als auch der Ausmauerung des Elektro-Lichtbogenofens sichergestellt. Da beispielsweise der Trafo für die Symmetrierung der drei Zuleitungsimpedanzen nicht um den Ofen herum angeordnet zu werden braucht, läßt sich der Elektro-Lichtbogenofen ohne Behinderung durch Trafo oder Zuleitungen kippen und damit auch für die Stahlherstellung verwenden.

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Einstellung der Zuleitungsimpedanzen durch Verlagerung der Zuleitungskabel erfolgt. Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit, die Impedanzen zu verändern. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist es zweckmäßig, daß nicht die gesamten Zuleitungen verändert v/erden, sondern daß die Verlagerung der Zuleitungen lediglich an dem Durchhang der Zuleitungen vorgenommen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Lichtbogenöfen mit beliebiger Anordnung der Elektroden. Sind jedoch bei einem Ofen die Elektroden im Dreieck und dabei zwei der Elektroden joi gleichen Abstand zum Trafo angeordnet, dann ist es zweckmäßig, entweder an den Zuleitungen der mittleren Elektrode oder an den beiden Zuleitungen der beiden äußeren Elektroden die Verlagerung vorzunehmen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, die Verlagerung an den beiden äußeren Zuleitungen vorzunehmen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrode ein Meßgerät für die Zuleitungsimpedanz zugeordnet ist, das an ein Vergleichsinstrument für die Meßwerte der Zuleitungsimpedanzen angeschlossen ist, und daß mindestens ein Verstellorgan für die Verlagerung der ZuMtung mit den Ausgangssignalen des Vergleichsinstrumentes beaufschlagt wird. Vorzugsweise wird je ein Verstellorgan an den beiden äußeren Zuleitungen vorgesehen. Es ist aber auch möglich, allen Zuleitungen Verstellorgane zuzuordnen, so daß der Ausgleich der Zuleitungsimpedanzen an allen Zuleitungen vorgenommen werden kann.

Als eine zweckmäßige Vorrichtung schlägt die Erfindung vor, daß die Verstellorgane von Elektrodentragarmen ge-

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tragen werden und Heb- und Senkeinrichtungen aufweisen, an denen die Zuleitungen angeschlossen sind. Sofern Rohre, die die Zuleitungen über die Elektrodentragarme führen, ein flexibles Stück aufweisen, dann soll erfindungsgemäß von der Elektrode aus gesehen am Ende des Elektrodentragarmes der Angriffspunkt der Heb- und Senkeinrichtungen liegen. Mittels der Heb- und Senk-einrichtungen, die auf den Elektrodentragarmen angeordnet sind, können Änderungen in den Zuleitungsimpedanzen, die zu einem großen Teil auch von der Lage der Elektrodentragarme zueinander beeinflußt werden, durch Heben und Senken des Durchhanges der Zuleitungen ausgeglichen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen drehstromgespeisten Elektro-Lichtbogenofen in Seitenansicht mit den erfindungsgemäßen Verstelleinrichtungen
und

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Aufsicht.

Ein in der Zeichnung dargestellter Elektro-Lichtbogenofen 1 besitzt drei in einem gleichseitigen Dreieck angeordnete Elektroden 2, 3* 4. Zwei der drei Elektroden 2, 3> 4 sind in bezug auf einen außerhalb des Ofens 1 stehenden Trafo 5 abstandsgleich angeordnet und sind an verstellbaren Elektrodentragarmen 6, 7, 8 befestigt. Die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 2, J>, 4 und dem Trafo 5 bilden Zuleitungen 9, lo, 11, die oberhalb der Elektrodentragarme 6, 7> 8 in Rohren 12, 13, geführt sind. Die Rohre 12, 14 der beiden äußeren Zu-

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leitungen 9, 11 weisen je ein flexibles Stück 15, 16 auf. Von den Elektroden 2, 4 aus gesehen ist je eine Heb- und Senkeinrichtung YJ, 18 auf den Elektrodentragarmen 6,.8 befestigt. Die Zuleitungen 9* Ιο* H im Bereich zwischen den Elektrodentragarmen 6, 7 > 8 und dem Trafo 5 hängen U-förmig durch.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:

In Abhängigkeit von den an den nicht dargestellten Meßgeräten festgestellten Impedanzwerten der einzelnen Zuleitungen 9* Io, 11 werden die Durchhänge der Zuleitungen 9 durch Heben oder Senken mittels der von einem ebenfalls nicht dargestellten Vergleichsinstrument und Regler beaufschlagten Verstellorgane IJ, 18 derart eingestellt, daß die Impedanzen für alle drei Zuleitungen 9* lo, 11 gleich sind. Sollte nun im Betrieb an den Elektroden 2, 3, 4 ein ungleichmäßiger Abbrand auftreten, dann werden die Elektroden 2, 3, 4 durch die automatische Nachstellung unterschiedlich voneinander nachgeführt, und die Zuleitungsimpedanzen nehmen infolgedessen unterschiedliche Werte an. Die Zuleitungsimpedanzen werden von den Meßgeräten und dem Vergleichsmeßgerät überwacht. Sind die Impedanzwerte der einzelnen Zuleitungen 9* lo, 11 unterschiedlich, dann gibt das Vergleichsmeßgerät ein Signal an die Verstellorgane 17, 18. Dajm werden durch Heben oder Senken der äußeren Tragarme 6, 8 die Zuleitungen 9, 11 und insbesondere ihre U-fÖrmigen Durchhänge in ihrer Lage derart verändert, daß die Impedanzen der Zuleitungen 9, lo, 11 wieder gleich werden. Das Signal wird so lange gegeben, bis die Zuleitungen 9, 11 die gleiche Impedanz haben wie die Zuleitung Io. Der Punkt, wann ein Signal zum Ausgleich der Zuleitungsimpedanzen an die Verstellorgane 17, 18 gegeben wird, hängt von der Empfindlichkeit der Meßinstrumente und deren Einstellung ab.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von drehstromgespeisten Elektrolichtbogenofen, insbesondere für die Stahlherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsimpedanzen der Elektroden untereinander gleich gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einstellung der Zuleitungsimpedanzen durch Verlagerung der Zuleitungen erfolgt.

j5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerung der Zuleitungen an dem Durchhang der Zuleitungen vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ofen mit im Dreieck und zwei abstandsgleich zum Trafo angeordneten Elektroden die Verlagerung entweder an der Zuleitung der mittleren Elektrode oder an den beiden Zuleitungen der beiden äußeren Elektroden vorgenommen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrode (2,5,4) ein Meßgerät für die Zuleitungsimpedanzen zugeordnet ist, das an ein Vergleichsinstrument für die Meßwerte der Zuleitungsimpedanzen angeschlossen ist und daß Verstellorgane (17,18) für die Verlagerung der Zuleitungen (9*11) mit den Ausgangssignalen des Vergleichsinstrumentes beaufschlagt werden.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellorgane (17,18) von den Elektrodentragarmen (6,8) getragen werden und Heb- und Senkeinrichtungen (I7,lö,2o) aufweisen, an denen die Zuleitungen (9,11) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Rohre (12,14), die die Zuleitungen (9,ll) über die Elektrodentragarme (6,8) führen, ein flexibles Stück (15,16) aufweisen," hinter dem von den Elektroden (2,4) aus gesehen der Angriffspunkt der Heb- und Senkeinrichtungen (17,18) liegt.

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